申请日2011.12.20
公开(公告)日2013.01.23
IPC分类号C02F9/02; C02F1/40; C02F1/24
摘要
一种含油乳化废水或废乳化液的处理方法及装置，其中方法包括有以下步骤：1)将进行pH值调整后的含油乳化废水或废乳化液输入调节池/罐，在调节池/罐内去除游离油;2)从调节池/罐输出后进入破乳聚结反应器，在破乳聚结反应器内完成破乳反应，实现油滴的聚并、增大;3)从破乳聚结反应器中输出后进入气浮装置去除绝大部分的游离油;4)从气浮装置中输出后经陶瓷膜提升泵输入陶瓷膜装置;5)进一步直接输入深度处理系统。其中装置包括有通过管道依次连通的调节池/罐、破乳聚结反应器、气浮装置、陶瓷膜装置及深度处理系统，在调节池/罐和破乳聚结反应器之间设有破乳聚结反应器提升泵，同时在气浮装置和陶瓷膜装置之间设有陶瓷膜提升泵。
权利要求书
1.一种含油乳化废水或废乳化液的处理方法，其特制在于，包括有以下步 骤：
(1)将含油乳化废水或废乳化液输入调节池/罐，并在含油乳化废水或废乳 化液输入所述调节池/罐之前对含油乳化废水或废乳化液的PH值进行调节，其 中所述调节池/罐的内部分为预除油区和调节区，进入所述调节池/罐内部预除油 区的含油乳化废水或废乳化液被及时去除游离油;
(2)从所述调节池/罐输出的含油乳化废水或废乳化液经破乳聚结反应器提 升泵进入破乳聚结反应器，并在进入破乳聚结反应器前投加破乳剂，破乳剂和 含油乳化废水或废乳化液在破乳聚结反应器内完成破乳反应，并实现油滴的聚 并、增大;
(3)从所述破乳聚结反应器中输出的含油乳化废水或废乳化液进入气浮装 置，在气浮装置内去除绝大部分的游离油，该被去除的游离油被即时收集输送 至污油处理装置;
(4)从所述气浮装置中输出的含油乳化废水或废乳化液经陶瓷膜提升泵输 入陶瓷膜装置;
(5)从陶瓷膜装置输出的含油乳化废水或废乳化液直接输入深度处理系统。
2.根据权利要求1中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理方法，其特征 在于，在步骤(3)中，所述气浮装置输出的部分溶气水输入所述破乳聚结反应 器中，在所述破乳聚结反应器中借助于溶气水使破乳后应后形成的油滴与溶气 水中的微气泡粘附，进一步增加油滴的聚并、增大。
3.根据权利要求2中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理方法，其特征 在于，在步骤(3)中，所述气浮装置输出的部分溶气水同时进入调节池/罐和 陶瓷膜装置，在所述调节池/罐中注入所述气浮装置输出的溶气水，改善了含油 乳化废水或废乳化液的水质并降低了10～20%的破乳剂投加量，在所述陶瓷膜 装置中注入所述气浮装置输出的溶气水，注入了溶气水后在所述陶瓷膜装置的 陶瓷膜表面形成气液两相的错流过滤，使陶瓷膜装置中的陶瓷膜表面的水流始 终处于紊流状态，使陶瓷膜在较小的表面错流速度下，最大限度的消除陶瓷膜 表面的浓差极化现象和陶瓷膜表面污染物的沉积，即降低了能耗，延缓膜污染 速率，延长了化学清洗周期。
4.根据权利要求1中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理方法，其特征 在于，在步骤(4)中，所述陶瓷膜装置中过滤产生的浓缩液回流至所述破乳聚 结反应器入口，使浓缩液形成聚结-气浮-膜-聚结的良性循环，最大限度的减少 陶瓷膜装置在陶瓷膜表面的污染物浓度，延缓陶瓷膜的污染速率，延长化学清 洗周期。
5.根据权利要求1中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理方法，其特征 在于，在步骤(5)中的深度处理系统中，采用缺氧-厌氧-缺氧-好氧或厌氧-缺 氧-好氧生化工艺去除COD并脱氮除磷，处理过程中产生的生化出水采用双膜 法实现脱盐。
6.一种适用于权利要求1-5中处理方法的含油乳化废水或废乳化液的处理 装置，其特征在于，包括通过管道依次连通的调节池/罐、破乳聚结反应器、气 浮装置、陶瓷膜装置及深度处理系统，在所述调节池/罐和破乳聚结反应器之间 设有破乳聚结反应器提升泵，同时在所述气浮装置和陶瓷膜装置之间设有陶瓷 膜提升泵。
7.根据权利要求6中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理装置，其特征 在于，所述含油乳化废水或废乳化液的处理装置还包括有污油处理装置，该污 油处理装置同时接收调节池/罐和气浮装置输出的游离油，同时所述污油处理装 产生的水返输至所述调节池/罐。
8.根据权利要求7中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理装置，其特征 在于，所述调节池/罐内设有预除油区和调节区，在所述调节池/罐底部设有泥渣 排放口，在所述调节池/罐内设有伴热装置。
9.根据权利要求7中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理装置，其特征 在于，所述陶瓷膜装置中设有2套备用的陶瓷膜。
10.根据权利要求7中所述的含油乳化废水或废乳化液的处理装置，其特 征在于，所述陶瓷膜装置内设有在线化学清洗系统，当陶瓷膜装置待水停机时， 能自动实现陶瓷膜的清洗，避免停机造成陶瓷膜的污染。
说明书
含油乳化废水或废乳化液的处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种含油乳化废水和含油废乳化液的处理方法及装置。
背景技术
含油乳化废水或废乳化液是钢铁冷轧行业、汽车工业、机械加工行业、石 油化工、印染、食品加工等行业中常见的一种污水。含油乳化废水或废乳化液 中由于含有乳化剂，属于水包油型的乳化体系。目前用于处理这种水包油型的 乳化体系的污水的工艺流程如下：来水→调节池→纸袋过滤机→循环池→超滤 循环泵→超滤膜→超滤出水池→去生化系统。该工艺中由于超滤膜是以压力驱 动的，以筛分过滤机理为主的分离方式，过滤时，膜表面会迅速形成浓差极化 层，进而发生膜表面油及杂质的沉积，造成膜通量的快速衰减。因此在实际工 程中，实际运行的膜通量很低，膜化学清洗周期很短，有的设置数小时就需化 学清洗一次。另，由于乳化液中胶束的直径一般为0.1～10μm，大都不能通过 简单的沉降去除，常规的过滤也不能有效的截留。因此，含油乳化废水或废乳 化液的处理关键是对胶束的处理，因此一是破化乳化体系，促使油滴聚并增大， 二是采用过滤孔径远小于胶束直径的超滤膜分离技术，三是生化反应破乳。目 前有报道的方法有机械分离法、重力分离法、颗粒化法、深层过滤法、空气上 浮法、化学氧化法、生化处理法和超滤膜分离法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含油乳化废水或废乳化液的处理方法及装置， 该方法及装置将气浮技术、重力分离技术和陶瓷膜处理技术有机结合，既增加 了陶瓷膜的膜通量，大大减缓了陶瓷膜的污染速率，延长了膜的清洗周期和使 用寿命，避免了大量混凝剂的投加，并降低了油的含水率和含固率，利于油的 资源化利用。
本发明中含油乳化废水或废乳化液的处理方法包括有以下步骤：
(1)将含油乳化废水或废乳化液输入调节池/罐，并在含油乳化废水或废乳 化液输入所述调节池/罐之前对含油乳化废水或废乳化液的PH值进行调节，其 中所述调节池/罐的内部分为预除油区和调节区，进入所述调节池/罐内部预除油 区的含油乳化废水或废乳化液被及时去除游离油;
(2)从所述调节池/罐输出的含油乳化废水或废乳化液经破乳聚结反应器提 升泵进入破乳聚结反应器，并在进入破乳聚结反应器前投加破乳剂，破乳剂和 含油乳化废水或废乳化液在破乳聚结反应器内完成破乳反应，并实现油滴的聚 并、增大;
(3)从所述破乳聚结反应器中输出的含油乳化废水或废乳化液进入气浮装 置，在气浮装置内去除绝大部分的游离油，该被去除的游离油被即时收集输送 至污油处理装置;
(4)从所述气浮装置中输出的含油乳化废水或废乳化液经陶瓷膜提升泵输 入陶瓷膜装置;
(5)从陶瓷膜装置输出的含油乳化废水或废乳化液直接输入深度处理系统。
在步骤(3)中，所述气浮装置输出的部分溶气水输入所述破乳聚结反应器 中，在所述破乳聚结反应器中借助于溶气水使破乳后应后形成的油滴与溶气水 中的微气泡粘附，进一步增加油滴的聚并、增大。
在步骤(3)中，所述气浮装置输出的部分溶气水同时进入调节池/罐和陶 瓷膜装置，在所述调节池/罐中注入所述气浮装置输出的溶气水，改善了含油乳 化废水或废乳化液的水质并降低了10～20%的破乳剂投加量，在所述陶瓷膜装 置中注入所述气浮装置输出的溶气水，注入了溶气水后在所述陶瓷膜装置的陶 瓷膜表面形成气液两相的错流过滤，使陶瓷膜装置中的陶瓷膜表面的水流始终 处于紊流状态，使陶瓷膜在较小的表面错流速度下，最大限度的消除陶瓷膜表 面的浓差极化现象和陶瓷膜表面污染物的沉积，即降低了能耗，延缓膜污染速 率，延长了化学清洗周期。
在步骤(4)中，所述陶瓷膜装置中过滤产生的浓缩液回流至所述破乳聚结 反应器入口，使浓缩液形成聚结-气浮-膜-聚结的良性循环，最大限度的减少陶 瓷膜装置在陶瓷膜表面的污染物浓度，延缓陶瓷膜的污染速率，延长化学清洗 周期。
在步骤(5)中的深度处理系统中，采用缺氧-厌氧-缺氧-好氧或厌氧-缺氧- 好氧生化工艺去除COD并脱氮除磷，处理过程中产生的生化出水采用双膜法 实现脱盐。
本发明中含油乳化废水或废乳化液的处理装置包括通过管道依次连通的调 节池/罐、破乳聚结反应器、气浮装置、陶瓷膜装置及深度处理系统，在所述调 节池/罐和破乳聚结反应器之间设有破乳聚结反应器提升泵，同时在所述气浮装 置和陶瓷膜装置之间设有陶瓷膜提升泵。
所述含油乳化废水或废乳化液的处理装置还包括有污油处理装置，该污油 处理装置同时接收调节池/罐和气浮装置输出的游离油，同时所述污油处理装产 生的水返输至所述调节池/罐。
所述调节池/罐内设有预除油区和调节区，在所述调节池/罐底部设有泥渣排 放口，在所述调节池/罐内设有伴热装置。
所述陶瓷膜装置中设有2套备用的陶瓷膜。
所述陶瓷膜装置内设有在线化学清洗(CIP)系统，当陶瓷膜装置待水停机 时，能自动实现陶瓷膜的清洗，避免停机造成陶瓷膜的污染。
本发明中的含油乳化废水或废乳化液的处理方法及装置以陶瓷膜、气浮技 术为核心来处理含油乳化废水或废乳化液，具体的工艺为预除油→破乳聚结反 应器→高压气浮→陶瓷膜→深度处理系统，使预除油、破乳聚结反应器、高压 气浮和陶瓷膜有机融合，在预除油阶段通过投加pH调节剂，再结合溶气水， 采用自动收油方式，实现了一定程度的破乳和游离油的最大化去除，改善了进 入后续单元的水质并降低了破乳剂的投加量，缓解了调节池的皂化现象，解决 了收油难题，同时得到的油品质好，含水率低。
在破乳聚结反应器接受调节池/罐和陶瓷膜装置的回流水，并投入破乳剂和 注入溶气水，在破乳聚结反应器中可完成破乳过程和油滴之间及油滴与微气泡 之间的聚并，利于提高气浮分离效果。
气浮装置为调节池/罐、破乳聚结反应器和陶瓷膜装置提供溶气水，经过破 乳聚结反应器后形成的游离油及杂质，在气浮装置中得到去除，并及时主动排 出，气浮装置的溶气水源为气浮机出水集水区。
由于陶瓷膜装置的进水水质得到稳定有效的保障，使得陶瓷膜装置在运行 过程中，注入了来自气浮装置的溶气水，在陶瓷膜装置的陶瓷膜表面形成气液 两相的错流过滤，即最大限度的减小了陶瓷膜表面的浓差极化带来的影响，又 阻止污染物在陶瓷膜表面的沉积，在提高通量的同时，减缓了陶瓷膜的污染， 并且可以降低循环水量，使陶瓷膜能耗降低。
